0

LAPORAN PRAKTIKUM

Nama / NPM : Annisa Larasati / 1306405761

Fakultas / Program : Teknik / Teknik Kimia

Grup : A2

Kawan Kerja : Bharindra Kamanditya

Claudia Maya

Dita Zakiah

Julia Nofadini

Juianto

Shadrina Izzati

Syafiq Rayza

No. dan Nama Percobaan : OR01- Pengukuran Panjang Gelombang Laser

Minggu Percobaan : 2

Tanggal Percobaan : 22 September 2014

LABORATORIUM FISIKA DASAR

UPP IPD

UNIVERSITAS INDONESIA

1

2014

Pengukuran Panjang Gelombang Laser

I. Tujuan

Mengukur panjang gelombang sinar laser dengan menggunakan kisi

difraksi.

II. Alat

Piranti laser dan catu daya

Piranti pemilih otomatis kisi difraksi (50 slit/ 1mm)

Piranti scaner beserta detektor fotodioda

Camcorder

Unit PC beserta DAQ dan perangkat pengendali otomatis

III. Teori

Thomas Young dengan menggunakan percobaan celah ganda telah dapat

mengukur panjang gelombang cahaya, namun pola interferensi yang dihasilkan

oleh celah ganda terlalu menyebar (kurang tajam) sehingga hasil hitungan panjang

gelombang kurang teliti. Jika cahaya dihalangi oleh penghalang yang memiliki

lebih banyak celah dengan lebar sama dan jarak antar celah yang berdekatan juga

sama, didapat pola pita-pita terang yang lebih tajam. Hal inilah yang disebut kisi

difraksi.

Kisi difraksi merupakan alat yang sangat berguna untuk menganalisa

sumber-sumber cahaya, dimana sebuah kisi terdiri dari banyak celah sejaajar yang

berjarak sama. Kisi dibuat menggunakan teknik mesin yang sangat presisi. Celah

di antara goresannya transparan terhadap cahaya dan karena itu bertindak sebagai

celah-celah yang terpisah. Dari data jumlah/banyak garis per satuan panjang, kita

dapat menentukan jarak antar celah atau tetapan kisi (d).

2

Kisi difraksi atau kisi interferensi terdiri dari banyak kisi paralel yang

dapat mentransmisikan berkas cahaya. Kisi tersebut disebut juga kisi transmisi.

Jika kisis difraksi disinari dengan berkas cahaya paralel maka sinar-sinar yang

ditransmisikan oleh kisi dapat berinterferensi.

dimana

d = jarak antar celah atau tetapan kisi

N = banyak garis

Pola distribusi cahaya oleh kisi

Jika suatu kisi transmisi disinari dari belakang, tiap celah bertindak

sebagai suatu sumber cahaya koheren. Pola cahaya yang diamati pada layar

dihasilkan dari kombinasi efek interferensi dan difraksi. Tiap celah menghasilkan

difraksi, dan berkas difraksi ini berinterferensi dengan yang lain untuk

menghasilkan pola akhir.

Difraksi atau pembelokkan (pelenturan) cahaya merupakan salah satu cara

untuk menguji apakah cahaya merupakan suatu gelombang. Difraksi cahaya

sebenarnya sudah ditemukan sejak pertengahan abad ke-17 oleh Fransesco

Grimaldi. Namun baru 10 tahun setelah penemuan Young, orang mengakui bahwa

cahaya mempunyai sifat gelombang. Augustin Fresnel dan Francois Argo

menunjukkan sederetan percobaan difraksi dan interferensi yang menyimpulkan

bahwa cahaya adalah gelombang.

Gambar 1. Difraksi cahaya oleh tepi tajam

3

Jika tidak ada difraksi kita mengharapkan pada layar akan gelap. Namun

kenyataannya, pada layar terdapat pola gelap dan terang, pola-pola tersebut timbul

karena adanya peristiwa pelenturan (difraksi) cahaya oleh tepi tajam tersebut.

Apabila suatu cahaya dengan panjang gelombang ε mengenai suatu celah

sempit, maka menurut Christian Huygens setiap titik pada celah dapat dianggap

sebagai sumber gelombang cahaya yang memancar ke segala arah dengan sudut

fase yang sama dan kecepatan yang sama pula. Kalau di depan celah pada suatu

jarak tertentu ditempatkan suatu layar, maka pada layar akan terbentuk suatu pola

difraksi (lenturan cahaya) sebagai akibat yang ditimbulkan oleh interferensi dari

sumber-sumber cahaya tersebut yang berasal dari celah itu.

Sinar laser merupakan gelombang elektromagnetik yaitu bentuk

gelombang yang berupa rambatan medan listrik dan medan magnet dimana arah

dari medan listrik, medan magnet, serta arah rambatannya saling tegak lurus. Pada

gelombang elektromagnetik dikenal istilah vector Poyenting, yaitu suatu besaran

vektor yang menggambarkan besar energi persatuan waktu persatuan luas,

didefinisikan sebagai :

dimana

S : Vektor Poyenting (Watt/m2

)

µ0 : Permeabilitas ruang hampa (Wb/A.m)

E : Vektor medan listrik (N/C)

B : Vektor medan magnet (Wb/m2

)

Suatu gelombang cahaya datang dari arah kiri, tegak lurus terhadap bidang

kisi. Sebuah lensa cembung dapat digunakan untuk membawa sinar-sinar yang

melalui celah bersatu di suatu titik P. Pola intensitas cahaya yang dibentuk adalah

hasil kerja dari efek gabungan interferensi dan difraksi. Tiap berkas difraksi pada

gilirannya berinterferensi satu sama lain menghasilkan pola.

)1(µ0

ExBS

4

Jika kisi difraksi disinari dengan berkas cahaya paralel maka sinar-sinar

yang ditransmisikan oleh kisi dapat berinteferensi (Gbr.1). Sinar-sinar yang tidak

mengalami deviasi ( θ = 0º) berinterferensi konstruktif menghasilkan berkas yang

tajam (maksimum/ puncak) pada pusat layar. Interferensi konstruktif juga terjadi

pada sudut θ ketika sinar-sinar mempunyai selisih panjang lintasan Δl = mλ,

dimana m merupakan bilangan bulat. Jadi jika jarak antar kisi adalah d (Gbr.1.)

maka Δl = d sin θ, sehingga

[1]

dengan

m = 1, 2, 3, ...

d = jarak antar celah pada kisi

Ɵ = sudut deviasi

M = garis-garis orde

λ = panjang gelombang laser

Gbr.1. Diagram difraksi pada kisi difraksi

5

IV. Cara Kerja

Eksperimen pengukuran panjang gelombang sinar laser dengan

menggunakan kisi difraksi pada rLab ini dapat dilakukan dengan meng-klik

tombol link rLab di halaman jadual. Penyetingan peralatan rLab berlangsung

secara otomatis ketika praktikan menjalankan prosedur kerja.

Langkah kerja eksperimen mengikuti prosedur yang telah ditentukan sebagai

berikut:

1. Untuk memulai percobaan langkah pertama adalah mengaktifkan halaman

r-Lab, dengan cara mengklik tombol atau link ke r-Lab yang berada di bagian

paling bawah link-link modul.

6

2. Mengaktifkan webcam dengan cara mengklik icon video pada halaman r-

Lab

3. Mensetting kisi yang digunakan dengan cara mengklik tombolpertama

yaitu tombol set.

4. Menghidupkan power supply laser dengan mengklik tombol kedua.

5. Menscanning intensitas pola difraksi dengan mengklik tombol ukur.

Gambar 3. Langkah Kerja OR 01

6. Selanjutnya data akan muncul secara otomatis pada jendela r-Lab.

7. Memindahkan data dari R-Lab ke dalam Excel dengan mengklik “simpan

ke excel.”

7

V. Data Pengamatan

No. Posisi (mm) Intensitas No. Posisi (mm) Intensitas

1 0.00 0.11 402 176.44 2.90

2 0.44 0.12 403 176.88 4.93

3 0.88 0.12 404 177.32 4.94

4 1.32 0.11 405 177.76 4.93

5 1.76 0.12 406 178.20 4.93

6 2.20 0.12 407 178.64 4.93

7 2.64 0.11 408 179.08 4.93

8 3.08 0.12 409 179.52 4.91

9 3.52 0.12 410 179.96 4.90

10 3.96 0.11 411 180.40 4.89

11 4.40 0.12 412 180.84 4.91

12 4.84 0.11 413 181.28 4.92

13 5.28 0.12 414 181.72 4.92

14 5.72 0.12 415 182.16 4.90

15 6.16 0.11 416 182.60 4.85

16 6.60 0.12 417 183.04 4.84

17 7.04 0.13 418 183.48 4.83

18 7.48 0.12 419 183.92 4.90

8

19 7.92 0.13 420 184.36 4.93

20 8.36 0.12 421 184.80 4.93

21 8.80 0.12 422 185.24 4.93

22 9.24 0.13 423 185.68 4.93

23 9.68 0.12 424 186.12 4.93

24 10.12 0.13 425 186.56 4.00

25 10.56 0.13 426 187.00 1.51

26 11.00 0.12 427 187.44 0.69

27 11.44 0.13 428 187.88 0.63

28 11.88 0.14 429 188.32 0.58

29 12.32 0.15 430 188.76 0.50

30 12.76 0.15 431 189.20 0.45

31 13.20 0.15 432 189.64 0.41

32 13.64 0.15 433 190.08 0.36

33 14.08 0.14 434 190.52 0.34

34 14.52 0.13 435 190.96 0.30

35 14.96 0.12 436 191.40 0.30

36 15.40 0.13 437 191.84 0.28

37 15.84 0.12 438 192.28 0.26

9

38 16.28 0.13 439 192.72 0.26

39 16.72 0.12 440 193.16 0.25

40 17.16 0.12 441 193.60 0.27

41 17.60 0.12 442 194.04 0.30

42 18.04 0.12 443 194.48 0.29

43 18.48 0.12 444 194.92 0.22

44 18.92 0.12 445 195.36 0.16

45 19.36 0.11 446 195.80 0.15

46 19.80 0.12 447 196.24 0.15

47 20.24 0.12 448 196.68 0.15

48 20.68 0.11 449 197.12 0.14

49 21.12 0.12 450 197.56 0.15

50 21.56 0.12 451 198.00 0.14

51 22.00 0.11 452 198.44 0.14

52 22.44 0.12 453 198.88 0.14

53 22.88 0.12 454 199.32 0.14

54 23.32 0.12 455 199.76 0.14

55 23.76 0.12 456 200.20 0.14

56 24.20 0.12 457 200.64 0.13

10

57 24.64 0.12 458 201.08 0.14

58 25.08 0.12 459 201.52 0.13

59 25.52 0.11 460 201.96 0.13

60 25.96 0.12 461 202.40 0.14

61 26.40 0.12 462 202.84 0.13

62 26.84 0.11 463 203.28 0.13

63 27.28 0.12 464 203.72 0.14

64 27.72 0.12 465 204.16 0.13

65 28.16 0.12 466 204.60 0.13

66 28.60 0.12 467 205.04 0.14

67 29.04 0.11 468 205.48 0.13

68 29.48 0.12 469 205.92 0.14

69 29.92 0.12 470 206.36 0.14

70 30.36 0.11 471 206.80 0.13

71 30.80 0.12 472 207.24 0.14

72 31.24 0.12 473 207.68 0.13

73 31.68 0.11 474 208.12 0.13

74 32.12 0.12 475 208.56 0.14

75 32.56 0.12 476 209.00 0.13

11

76 33.00 0.12 477 209.44 0.13

77 33.44 0.12 478 209.88 0.14

78 33.88 0.11 479 210.32 0.13

79 34.32 0.12 480 210.76 0.14

80 34.76 0.12 481 211.20 0.14

81 35.20 0.11 482 211.64 0.14

82 35.64 0.12 483 212.08 0.15

83 36.08 0.12 484 212.52 0.14

84 36.52 0.11 485 212.96 0.13

85 36.96 0.12 486 213.40 0.14

86 37.40 0.12 487 213.84 0.13

87 37.84 0.12 488 214.28 0.14

88 38.28 0.12 489 214.72 0.14

89 38.72 0.12 490 215.16 0.13

90 39.16 0.12 491 215.60 0.14

91 39.60 0.12 492 216.04 0.15

92 40.04 0.11 493 216.48 0.14

93 40.48 0.12 494 216.92 0.16

94 40.92 0.12 495 217.36 0.16

12

95 41.36 0.12 496 217.80 0.24

96 41.80 0.12 497 218.24 0.44

97 42.24 0.12 498 218.68 0.65

98 42.68 0.12 499 219.12 1.09

99 43.12 0.12 500 219.56 1.13

100 43.56 0.12 501 220.00 1.46

101 44.00 0.12 502 220.44 1.42

102 44.44 0.12 503 220.88 1.35

103 44.88 0.11 504 221.32 4.50

104 45.32 0.12 505 221.76 4.93

105 45.76 0.12 506 222.20 4.93

106 46.20 0.12 507 222.64 4.93

107 46.64 0.12 508 223.08 4.93

108 47.08 0.12 509 223.52 4.92

109 47.52 0.12 510 223.96 4.92

110 47.96 0.13 511 224.40 4.92

111 48.40 0.12 512 224.84 4.92

112 48.84 0.12 513 225.28 3.25

113 49.28 0.13 514 225.72 1.43

13

114 49.72 0.12 515 226.16 1.14

115 50.16 0.15 516 226.60 1.21

116 50.60 0.16 517 227.04 1.20

117 51.04 0.20 518 227.48 0.87

118 51.48 0.31 519 227.92 0.57

119 51.92 0.27 520 228.36 0.42

120 52.36 0.29 521 228.80 0.21

121 52.80 0.29 522 229.24 0.17

122 53.24 0.27 523 229.68 0.16

123 53.68 0.35 524 230.12 0.16

124 54.12 0.80 525 230.56 0.15

125 54.56 1.75 526 231.00 0.15

126 55.00 2.58 527 231.44 0.15

127 55.44 2.89 528 231.88 0.14

128 55.88 2.85 529 232.32 0.14

129 56.32 2.63 530 232.76 0.14

130 56.76 2.12 531 233.20 0.13

131 57.20 0.87 532 233.64 0.14

132 57.64 0.43 533 234.08 0.14

14

133 58.08 0.30 534 234.52 0.13

134 58.52 0.29 535 234.96 0.14

135 58.96 0.29 536 235.40 0.13

136 59.40 0.23 537 235.84 0.13

137 59.84 0.21 538 236.28 0.14

138 60.28 0.19 539 236.72 0.13

139 60.72 0.14 540 237.16 0.13

140 61.16 0.14 541 237.60 0.13

141 61.60 0.13 542 238.04 0.12

142 62.04 0.12 543 238.48 0.13

143 62.48 0.13 544 238.92 0.13

144 62.92 0.12 545 239.36 0.12

145 63.36 0.12 546 239.80 0.13

146 63.80 0.12 547 240.24 0.13

147 64.24 0.12 548 240.68 0.12

148 64.68 0.12 549 241.12 0.13

149 65.12 0.12 550 241.56 0.12

150 65.56 0.12 551 242.00 0.12

151 66.00 0.12 552 242.44 0.13

15

152 66.44 0.12 553 242.88 0.12

153 66.88 0.12 554 243.32 0.12

154 67.32 0.13 555 243.76 0.13

155 67.76 0.12 556 244.20 0.12

156 68.20 0.12 557 244.64 0.12

157 68.64 0.12 558 245.08 0.12

158 69.08 0.11 559 245.52 0.12

159 69.52 0.12 560 245.96 0.13

160 69.96 0.12 561 246.40 0.12

161 70.40 0.12 562 246.84 0.12

162 70.84 0.13 563 247.28 0.13

163 71.28 0.12 564 247.72 0.12

164 71.72 0.12 565 248.16 0.13

165 72.16 0.13 566 248.60 0.13

166 72.60 0.11 567 249.04 0.12

167 73.04 0.12 568 249.48 0.13

168 73.48 0.12 569 249.92 0.12

169 73.92 0.12 570 250.36 0.12

170 74.36 0.12 571 250.80 0.13

16

171 74.80 0.12 572 251.24 0.12

172 75.24 0.12 573 251.68 0.12

173 75.68 0.12 574 252.12 0.13

174 76.12 0.12 575 252.56 0.12

175 76.56 0.12 576 253.00 0.13

176 77.00 0.12 577 253.44 0.13

177 77.44 0.11 578 253.88 0.12

178 77.88 0.12 579 254.32 0.13

179 78.32 0.12 580 254.76 0.13

180 78.76 0.12 581 255.20 0.13

181 79.20 0.12 582 255.64 0.13

182 79.64 0.12 583 256.08 0.12

183 80.08 0.12 584 256.52 0.13

184 80.52 0.13 585 256.96 0.13

185 80.96 0.12 586 257.40 0.13

186 81.40 0.12 587 257.84 0.14

187 81.84 0.13 588 258.28 0.14

188 82.28 0.12 589 258.72 0.14

189 82.72 0.12 590 259.16 0.16

17

190 83.16 0.12 591 259.60 0.23

191 83.60 0.11 592 260.04 0.30

192 84.04 0.12 593 260.48 0.52

193 84.48 0.12 594 260.92 0.66

194 84.92 0.12 595 261.36 0.82

195 85.36 0.13 596 261.80 1.01

196 85.80 0.12 597 262.24 0.84

197 86.24 0.13 598 262.68 1.04

198 86.68 0.13 599 263.12 4.59

199 87.12 0.12 600 263.56 4.94

200 87.56 0.13 601 264.00 4.94

201 88.00 0.13 602 264.44 4.94

202 88.44 0.12 603 264.88 4.94

203 88.88 0.13 604 265.32 4.94

204 89.32 0.12 605 265.76 4.94

205 89.76 0.12 606 266.20 4.94

206 90.20 0.13 607 266.64 3.20

207 90.64 0.13 608 267.08 1.23

208 91.08 0.13 609 267.52 0.75

18

209 91.52 0.14 610 267.96 0.70

210 91.96 0.14 611 268.40 0.83

211 92.40 0.20 612 268.84 0.70

212 92.84 0.25 613 269.28 0.44

213 93.28 0.49 614 269.72 0.41

214 93.72 0.65 615 270.16 0.22

215 94.16 0.69 616 270.60 0.16

216 94.60 0.66 617 271.04 0.15

217 95.04 0.69 618 271.48 0.14

218 95.48 0.79 619 271.92 0.13

219 95.92 1.54 620 272.36 0.14

220 96.36 4.50 621 272.80 0.13

221 96.80 4.94 622 273.24 0.13

222 97.24 4.94 623 273.68 0.13

223 97.68 4.94 624 274.12 0.13

224 98.12 4.94 625 274.56 0.13

225 98.56 4.94 626 275.00 0.13

226 99.00 4.94 627 275.44 0.12

227 99.44 4.94 628 275.88 0.13

19

228 99.88 1.22 629 276.32 0.13

229 100.32 0.89 630 276.76 0.12

230 100.76 0.73 631 277.20 0.13

231 101.20 0.65 632 277.64 0.12

232 101.64 0.56 633 278.08 0.12

233 102.08 0.42 634 278.52 0.13

234 102.52 0.34 635 278.96 0.12

235 102.96 0.23 636 279.40 0.12

236 103.40 0.17 637 279.84 0.13

237 103.84 0.15 638 280.28 0.12

238 104.28 0.14 639 280.72 0.12

239 104.72 0.14 640 281.16 0.13

240 105.16 0.13 641 281.60 0.12

241 105.60 0.13 642 282.04 0.13

242 106.04 0.13 643 282.48 0.13

243 106.48 0.12 644 282.92 0.12

244 106.92 0.13 645 283.36 0.13

245 107.36 0.13 646 283.80 0.12

246 107.80 0.12 647 284.24 0.12

20

247 108.24 0.13 648 284.68 0.13

248 108.68 0.12 649 285.12 0.11

249 109.12 0.12 650 285.56 0.12

250 109.56 0.13 651 286.00 0.12

251 110.00 0.12 652 286.44 0.11

252 110.44 0.13 653 286.88 0.13

253 110.88 0.13 654 287.32 0.12

254 111.32 0.12 655 287.76 0.12

255 111.76 0.12 656 288.20 0.13

256 112.20 0.12 657 288.64 0.12

257 112.64 0.12 658 289.08 0.12

258 113.08 0.13 659 289.52 0.13

259 113.52 0.12 660 289.96 0.12

260 113.96 0.12 661 290.40 0.12

261 114.40 0.13 662 290.84 0.13

262 114.84 0.12 663 291.28 0.12

263 115.28 0.13 664 291.72 0.12

264 115.72 0.13 665 292.16 0.12

265 116.16 0.12 666 292.60 0.12

21

266 116.60 0.13 667 293.04 0.13

267 117.04 0.12 668 293.48 0.12

268 117.48 0.12 669 293.92 0.12

269 117.92 0.13 670 294.36 0.12

270 118.36 0.12 671 294.80 0.11

271 118.80 0.12 672 295.24 0.12

272 119.24 0.13 673 295.68 0.12

273 119.68 0.12 674 296.12 0.12

274 120.12 0.12 675 296.56 0.13

275 120.56 0.13 676 297.00 0.12

276 121.00 0.12 677 297.44 0.12

277 121.44 0.12 678 297.88 0.13

278 121.88 0.13 679 298.32 0.12

279 122.32 0.12 680 298.76 0.12

280 122.76 0.13 681 299.20 0.13

281 123.20 0.12 682 299.64 0.12

282 123.64 0.13 683 300.08 0.13

283 124.08 0.13 684 300.52 0.13

284 124.52 0.12 685 300.96 0.13

22

285 124.96 0.13 686 301.40 0.17

286 125.40 0.13 687 301.84 0.19

287 125.84 0.12 688 302.28 0.25

288 126.28 0.13 689 302.72 0.35

289 126.72 0.13 690 303.16 0.38

290 127.16 0.13 691 303.60 0.50

291 127.60 0.14 692 304.04 0.49

292 128.04 0.13 693 304.48 0.57

293 128.48 0.13 694 304.92 1.58

294 128.92 0.14 695 305.36 3.45

295 129.36 0.13 696 305.80 4.93

296 129.80 0.13 697 306.24 4.93

297 130.24 0.14 698 306.68 4.93

298 130.68 0.13 699 307.12 4.94

299 131.12 0.14 700 307.56 4.94

300 131.56 0.14 701 308.00 4.94

301 132.00 0.14 702 308.44 2.40

302 132.44 0.15 703 308.88 0.84

303 132.88 0.14 704 309.32 0.43

23

304 133.32 0.14 705 309.76 0.38

305 133.76 0.16 706 310.20 0.39

306 134.20 0.20 707 310.64 0.40

307 134.64 0.32 708 311.08 0.32

308 135.08 0.61 709 311.52 0.26

309 135.52 0.81 710 311.96 0.20

310 135.96 0.96 711 312.40 0.15

311 136.40 0.98 712 312.84 0.13

312 136.84 1.13 713 313.28 0.13

313 137.28 1.16 714 313.72 0.13

314 137.72 1.93 715 314.16 0.12

315 138.16 4.94 716 314.60 0.13

316 138.60 4.94 717 315.04 0.13

317 139.04 4.94 718 315.48 0.12

318 139.48 4.94 719 315.92 0.13

319 139.92 4.94 720 316.36 0.12

320 140.36 4.94 721 316.80 0.12

321 140.80 4.93 722 317.24 0.13

322 141.24 4.93 723 317.68 0.12

24

323 141.68 4.93 724 318.12 0.12

324 142.12 1.57 725 318.56 0.12

325 142.56 1.17 726 319.00 0.11

326 143.00 1.16 727 319.44 0.12

327 143.44 1.01 728 319.88 0.12

328 143.88 0.76 729 320.32 0.12

329 144.32 0.55 730 320.76 0.13

330 144.76 0.45 731 321.20 0.12

331 145.20 0.23 732 321.64 0.12

332 145.64 0.18 733 322.08 0.12

333 146.08 0.17 734 322.52 0.11

334 146.52 0.16 735 322.96 0.12

335 146.96 0.16 736 323.40 0.12

336 147.40 0.15 737 323.84 0.11

337 147.84 0.15 738 324.28 0.12

338 148.28 0.15 739 324.72 0.12

339 148.72 0.14 740 325.16 0.12

340 149.16 0.14 741 325.60 0.12

341 149.60 0.14 742 326.04 0.12

25

342 150.04 0.13 743 326.48 0.12

343 150.48 0.14 744 326.92 0.12

344 150.92 0.14 745 327.36 0.11

345 151.36 0.14 746 327.80 0.12

346 151.80 0.15 747 328.24 0.12

347 152.24 0.14 748 328.68 0.11

348 152.68 0.14 749 329.12 0.12

349 153.12 0.14 750 329.56 0.12

350 153.56 0.13 751 330.00 0.12

351 154.00 0.13 752 330.44 0.12

352 154.44 0.13 753 330.88 0.12

353 154.88 0.13 754 331.32 0.12

354 155.32 0.14 755 331.76 0.12

355 155.76 0.13 756 332.20 0.11

356 156.20 0.13 757 332.64 0.12

357 156.64 0.14 758 333.08 0.12

358 157.08 0.13 759 333.52 0.11

359 157.52 0.13 760 333.96 0.12

360 157.96 0.14 761 334.40 0.12

26

361 158.40 0.12 762 334.84 0.11

362 158.84 0.13 763 335.28 0.12

363 159.28 0.13 764 335.72 0.12

364 159.72 0.13 765 336.16 0.12

365 160.16 0.14 766 336.60 0.12

366 160.60 0.13 767 337.04 0.11

367 161.04 0.13 768 337.48 0.12

368 161.48 0.14 769 337.92 0.12

369 161.92 0.13 770 338.36 0.11

370 162.36 0.14 771 338.80 0.12

371 162.80 0.14 772 339.24 0.12

372 163.24 0.13 773 339.68 0.11

373 163.68 0.14 774 340.12 0.12

374 164.12 0.14 775 340.56 0.11

375 164.56 0.14 776 341.00 0.12

376 165.00 0.15 777 341.44 0.12

377 165.44 0.14 778 341.88 0.11

378 165.88 0.14 779 342.32 0.12

379 166.32 0.15 780 342.76 0.12

27

380 166.76 0.15 781 343.20 0.11

381 167.20 0.15 782 343.64 0.12

382 167.64 0.16 783 344.08 0.12

383 168.08 0.16 784 344.52 0.12

384 168.52 0.17 785 344.96 0.13

385 168.96 0.22 786 345.40 0.13

386 169.40 0.25 787 345.84 0.14

387 169.84 0.34 788 346.28 0.15

388 170.28 0.30 789 346.72 0.16

389 170.72 0.26 790 347.16 0.22

390 171.16 0.26 791 347.60 0.30

391 171.60 0.26 792 348.04 0.41

392 172.04 0.27 793 348.48 0.51

393 172.48 0.29 794 348.92 0.53

394 172.92 0.28 795 349.36 0.49

395 173.36 0.31 796 349.80 0.43

396 173.80 0.32 797 350.24 0.34

397 174.24 0.34 798 350.68 0.20

398 174.68 0.39 799 351.12 0.16

28

399 175.12 0.44 800 351.56 0.13

400 175.56 0.54 801 352.00 0.13

401 176.00 1.14 802 352.44 0.13

803 352.88 0.12

804 353.32 0.13

805 353.76 0.13

806 354.20 0.12

807 354.64 0.13

808 355.08 0.12

809 355.52 0.12

810 355.96 0.12

811 356.40 0.11

812 356.84 0.12

813 357.28 0.12

814 357.72 0.11

815 358.16 0.12

816 358.60 0.12

817 359.04 0.11

29

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 300,00 350,00 400,00

inte

nsi

tas

posisi

Grafik Intensitas Pola Difraksi (I vs x)

m=3

m=3

m=2

m=2

m=1

m=1

m=0

VI. Pengolahan Data

Grafik Intensitas Pola Difraksi (I vs x)

Letak terang pusat (m = 0), Intensitas maksikum orde pertama (m =

1), orde kedua (m = 2), orde ketiga (m = 3), dst.

Terang pusat dapat diperoleh setelah membuat grafik. Titik maksimum adalah

titik yang memiliki intensitas tertinggi sebagai garis terang pusat.

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 300,00 350,00 400,00

inte

nsi

tas

posisi

Grafik Intensitas Pola Difraksi (I vs x)

30

Menentukan letak terang pusat pada orde ke-0

y

= m λ

dimana

y = jarak terang n ke terang pusat

d = jarak antar kisi

l = jarak sumber cahaya

m = orde

λ = panjang gelombang

Dilihat dari grafik maka dapat diketahui bahwa terang pusat = 176.44 mm

Menentukan intensitas maksimum

Δs = d sin θ = m λ

dimana

d = jarak antar kisi

m = orde

λ = panjang gelombang

Dilihat dari grafik maka dapat diketahui bahwa intensitas maksimum pada

m1 = 137.72 mm dan 221.32 mm

m2 = 95.92 mm dan 262.68 mm

m3 = 54.56 mm dan 304.04 mm

31

Jarak antara terang pusat dan intensitas maksimum setiap orde ( jarak antara

kisi difraksi dengan detektor sebesar L = (130 ± 1 ) cm )

1. Jarak terang pusat dengan terang orde 1

Jarak 1 =│posisi terang pusat– posisi terang m1│

=│176.44 – 137.72│

= 38.72 mm

Jarak 2 =│posisi terang pusat– posisi terang m1│

=│176.44 – 221.32│

= 44.88 mm

Jarak (y) = (38.72 + 44.88) / 2

= 41,80 mm

Sin θ = y / l

= 0,0418 / 1,3

= 0,032

θ = 1,8°

2. Jarak terang pusat dengan terang orde 2

Jarak 1 =│posisi terang pusat– posisi terang orde 2│

=│176.44 – 95.92│

= 80.52 mm

Jarak 2 =│posisi terang pusat– posisi terang orde 2│

=│176.44 – 262.68│

= 86.24 mm

Jarak (y) = (80.52 + 86.24 ) / 2

= 83.38 mm

Sin θ = y / l

= 0,08338 / 1,3

= 0,064

θ = 3,7°

32

y = 0,032x - 7E-17

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

Grafik Fungsi Orde Difraksi (sin θ vs m)

m

sin θ

3. Jarak terang pusat dengan terang orde 3

Jarak 1 =│posisi terang pusat– posisi terang orde 3│

=│176.44 – 54.56│

= 121.88 mm

Jarak 2 =│posisi terang pusat– posisi terang orde 3│

=│176.44 – 304.04│

= 127.6 mm

Jarak (y) = (121.88 + 127.6 ) / 2

= 124.74 mm

Sin θ = y / l

= 0,12474 / 1,3

= 0,096

θ = 5,5°

Panjang gelombang ( λ ) sinar laser dengan pendekatan sin α

m sin θ

1 0,032

2 0,064

3 0,096

33

Metode least square

x y x2 y

2 xy

1 0,032 1 0,001024 0,032

2 0,064 4 0,004096 0,128

3 0,096 9 0,009216 0,288

∑ 6 0,192 14 0,014336 0,448

∑ ∑ ∑

∑ ∑

Jarak antar celah (d) = 2 × 10 -5

m

λ = m × d

= 0,032 × 2 × 10 -5

= 6,4 × 10 -7

= 640 nm

Panjang gelombang ( λ ) sinar laser dengan pendekatan tan θ

m tan θ

1 0,031

2 0,065

3 0,096

34

Metode least square

x Y x2 y

2 xy

1 0,031 1 0,000961 0,031

2 0,065 4 0,004225 0,130

3 0,096 9 0,009216 0,288

∑ 6 0,192 14 0,014402 0,449

∑ ∑ ∑

∑ ∑

Jarak antar celah (d) = 2 × 10 -5

m

λ = m × d

= 0,0325 × 2 × 10 -5

= 6,5 × 10 -7

= 650 nm

Penyimpangan relatif = [│640 – 650│ : 640 ] x 100% = 1.5625 %

y = 0,0325x - 0,001

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5

Grafik Fungsi Orde Difraksi (tan θ vs m)

m

Tan θ

35

VII. Analisis Data

A. Analisis Percobaan

Pada hari Senin, 22 September 2014 pengamat melakukan percobaan

OR01 mengenai Pengukuran Panjang Gelombang Laser. Percobaan dilakukan

secara online melalui situs www.sitrampil.ui.ac.id/e-laboratory. Percobaan ini

bertujuan untuk mengukur panjang gelombang sinar laser dengan menggunakan

kisi difraksi. Kisi difraksi merupakan alat yang sangat berguna untuk menganalisa

sumber-sumber cahaya, dimana sebuah kisi terdiri dari banyak celah sejajar yang

berjarak sama.

Langkah-langkah yang harus dilakukan dalam melakukan percobaan ini

yaitu menyalakan webcam lalu memilih atau mengklik icon “set”. Praktikan

mengklik icon “set” dengan tujuan untuk mengatur posisi alat-alat agar sesuai

dengan yang dibutuhkan. Selanjutnya praktikan menghidupkan catu daya (power

supply) sebagai sumber listrik. Kemudian praktikan melakukan scanning intensitas

pola difraksi dengan mengklik icon “ukur”, maka nantinya akan didapatkan data intensitas

(I) dan posisi (x). Terakhir praktikan memindahkan data dari r-Lab ke dalam Ms. Excel

dengan mengklik “simpan ke excel.”

Praktikan hanya melakukan percobaan sebanyak satu kali dan memperoleh

hasil pengamatan sebanyak 817 data dengan variasi posisi dari 0 mm sampai

dengan 359,04 mm. Walaupun variasi data yang diperoleh sangat banyak, namun

dari grafik (1) dapat terlihat pola intensitas (I) dari gelombang laser. Sedangkan

pada grafik (2) dan (3) dapat kita amati sudut difraksi yang semakin besar seiring

dengan pertambahan jarak (x) dan ordenya (m).

Percobaan mengenai Pengukuran Panjang Gelombang Laser ini dilakukan

secara online sehingga meminimalisasi adanya kesalahan yang disebabkan oleh

kelalaian praktikan. Namun percobaan hanya dilakukan sebanyak satu kali

sehingga praktikan tidak dapat membandingkan data yang didapat sehingga hasil

yang diperoleh mungkin kurang akurat sehingga menyebabkan adanya

penyimpangan relatif pada saat pengolahan data.

36

B. Analisa Grafik

Dari pengolahan data yang dilakukan diperoleh tiga buah grafik, dimana

grafik (1) menunjukkan Intensitas Pola Difraksi (I vs x), grafik (2) menunjukkan

Fungsi Orde Difraksi (sin θ vs m), sedangkan grafik ketiga menunjukkan Fungsi

Orde Difraksi (tan θ vs m).

Pada grafik (1) yang menunjukkan Intensitas Pola Difraksi (I vs x), dapat

kita lihat adanya gelombang yang naik turun dimana hal tersebut menunjukkan

terjadinya difraksi. Gelombang menabrak hambatan sehingga mempunyai pola

yang berbeda dengan mulanya. Apabila jaraknya cukup besar jika dibandingkan

dengan nilai hambatan, maka akan terbentuk pola iluminasi gelap dan terang.

Dengan mengamati grafik (1), kita dapat menentukan letak titik terang

pusat, yaitu dengan melihat posisi (x) yang berada di tengah untuk nilai arus yang

paling besar. Menghitung orde pertama, kedua, ketiga, dst. dapat dilakukan

dengan mengamati nilai intensitas cahaya dilihat dari titik terang pusat. Orde

maksimum adalah titik intensitas yang terus naik sebelum kemudian menurun.

Dimulai dari titik terang pusat, yaitu titik puncak dalam grafik. Orde pertama

adalah puncak pertama dari kiri dan kanan terang pusat, orde kedua adalah puncak

kedua dari kiri dan kanan terang pusat, dst.

Pada grafik (2) yang menunjukkan Fungsi Orde Difraksi (sin θ vs m) dapat

kita lihat bahwa persamaannya linier sehingga nilai sin θ berbanding lurus dengan

orde (m). Dengan kata lain dapat disimpulkan bahwa semakin besar nilai orde (m)

maka semakin besar pula simpangan (sin θ). Setelah mengolah data sin θ vs m

diperoleh nilai panjang gelombang λ = 640 nm.

Sedangkan pada grafik (3) yang menunjukkan Fungsi Orde Difraksi (tan θ

vs m) dapat kita lihat bahwa persamaannya linier sehingga nilai tan θ berbanding

lurus dengan orde (m). Dengan kata lain dapat disimpulkan bahwa semakin besar

nilai orde (m) maka semakin besar pula simpangan (tan θ). Setelah mengolah data

tan θ vs m diperoleh nilai panjang gelombang λ = 650 nm.

37

C. Analisa Hasil

Setelah melakukan pengolahan data diperoleh nilai sin θ vs m, dan dengan

melakukan perhitungan dimana jarak antar celah (d) = 2 × 10 -5

m maka diperoleh

panjang gelombang λ = 640 nm. Setelah dilakukan pendekatan tan θ terhadap sin

θ, diperoleh panjang gelombang λ = 650 nm. Oleh karena itu didapatkan

penyimpangan relatif sebesar 1.5625 %.

D. Analisa Kesalahan

Pada percobaan mengenai Pengukuran Panjang Gelombang Laser kali ini

pengamat mengalami beberapa kendala yang menyebabkan adanya kesalahan-

kesalahan yang secara langsung maupun tidak telah mempengaruhi data yang

diperoleh. Kendala-kendala tersebut antara lain:

1. Koneksi internet yang lambat sehingga percobaan yang dilakukan tidak

berjalan dengan lancar.

2. Pengamat hanya melakukan percobaan sebanyak satu kali dari beberapa

kesempatan yang diberikan dikarenakan ketika melakukan percobaan pertama dan

kedua, ada pengaruh internal maupun eksternal yang mempengaruhi percobaan

sehingga kondisinya menjadi tidak sama lagi. Hal ini tentu saja akan

mempengaruhi data yang diperoleh sehingga menjadi tidak valid lagi.

3. Faktor lain yang menyebabkan terjadinya kesalahan pada percobaan ini

yaitu pembulatan angka pada hasil perhitungan yang diperoleh.

38

VIII. Kesimpulan

Difraksi adalah peristiwa pembelokkan (pelenturan) cahaya dengan

sumber cahaya tunggal yang merupakan salah satu cara untuk menguji apakah

cahaya merupakan suatu gelombang.

Suatu celah menghasilkan difraksi sehingga terdapat gelap terang.

Sin θ maupun tan θ berbanding lurus dengan orde (m). Dimana semakin

besar nilai orde (m) maka semakin besar pula simpangan (sin θ) maupun tan θ).

Panjang gelombang bergantung pada sudut (θ) yang terbentuk, jarak antar

celah (d), dan orde (m).

Berdasarkan perhitungan diperoleh nilai panjang gelombang λ = 640 nm.

Setelah dilakukan pendekatan tan θ terhadap sin θ, diperoleh panjang gelombang

λ = 650 nm. Oleh karena itu didapatkan penyimpangan relatif sebesar 1.5625 %.

Referensi

Halliday, Resnick, Walker. 2005. Fundamentals of Physics, 7th Edition, Extended

Edition, John Wiley & Sons, Inc. NJ.

Tipler, P.A.1998. Fisika untuk Sains dan Teknik-Jilid II (terjemahan). Jakarta:

Penebit Erlangga.

Giancoli, D.C. 2000. Physics for Scientists & Engineers, Third Edition. Prentice

Hall. NJ.

http://www.sitrampil5.ui.ac.id/e-laboratory/or01